系列有机硅涂料流平剂的合成和应用评价

BMA004

汪瑜华，周建梅，马梅红，叶建文     （浙江新安化工集团股份有限公司，杭州311600）     摘要：合成了系列化的聚醚改性聚硅氧烷并测试了对涂膜表面的控制性能，以相同的使用浓度（以原液计）和三个进口样品作了对比，综合效果和进口同类助剂，尤其是涂膜的增滑和流平效果更突出。     关键词：流平剂，增滑     1、引言     随着中国经济的发展，中国家具的出口在世界贸易中已占重要位置，与此相对应的是高档木器涂料的迅速发展，各种强极性聚合物树脂和高表面张力的溶剂使用越来越来广泛。随着高质量、高性能木器涂料的发展，在涂料中添加量少，效果大的平滑流平剂也愈为人所关注。其中改性硅油是涂料行业中用的最为广泛、平滑流动效果也较好的一种流平剂。它能降低涂料的表面张力，减少涂膜的表面张力梯度，阻止贝纳德旋窝形成，改善流平和光泽，降低涂层和基材的界面张力，提高对底材润湿，减少缩孔等涂膜表面病态。     国内助剂企业中有相当的部分是以代理为主，自身缺乏产品开发的能力。而近年来BYK、EFKA、TEGO等纷纷涌入国内，对国内助剂行业形成较大的冲击。目前进口的有机硅流平剂已大量应用于汽车漆、家具漆等高档涂料，占据了市场的大部分份额。     浙江新安化工集团股份有限公司是国内仅次于蓝星星火的有机硅单体制造商，作为国家重点高新技术企业，新安拥有国家级技术中心和40余项具有自主知识产权的专利技术，并有20余项科技成果获得国家和省级奖励。新安在自有的有机硅上游原料的基础上，其下游产业链也已渗入热硫化硅橡胶混炼胶、缩合型室温硫化胶、液体加成胶、改性硅油等多系列的产品，从而形成了从上游单体到下游产品完善的产业链。针对国内助剂行业缺乏新产品开发和进口替代生产的能力，新安从2007年起经过研发生产和市场应用评价，逐步形成了系列化的自主产权的有机硅助剂，在中高档助剂市场已占有一隅之地。产品系列中既有具有高度滑感、防缩孔的流平剂，又有兼具手感、良好底材润湿性能的低稳泡助剂，以及适用于水性木器漆的具有出色底材润湿性和防缩孔性能的流平助剂。
   2、系列有机硅流平剂的合成
    2.1主要原料     MM：自产，>99%；DMC：自产，>99.8%；特种含氢硅油：自产，>98%；烯丙基聚醚：国产。     2.2合成工艺     平衡反应：按比例将MM，DMC、含氢硅油加到反应釜中，搅拌下加入催化剂，常温反应6小时以上中和过滤得到调聚好的含氢硅油。     加成反应：按适当的比例，分别加入以上制得的含氢硅油和烯丙基聚醚，搅拌升温，加入催化剂。当反应体系成均一透明后，继续保温1-2小时后降温出料。     3、涂料平滑和流平性能测试     有机硅流平剂主要是各种不同结构的改性硅油，通过结构的变化可以得到一系列具有不同性能的流平剂。通过对国外系列化助剂的结构和性能之间的关系的研究，对涂料油墨表面性能的影响因素有了清晰的了解。通过对各个结构参数的影响进行的全面评价，得到了系列化的可分别用于油性、水性和UV体系的表面流平助剂，从而基本完整的可对不同体系制备不同结构的表面控制助剂。这就为主动根据客户的性能要求和体系要求而设计产品结构打下了坚实基础。我们根据手感、流平性和润湿性三种特点开发了各有侧重点的产品供使用，都获得了满意的结果。     有机硅流平剂的性能侧重点主要有以下几个方面：流平性、相容性（反应在清漆中透明性）、涂膜滑度、低稳泡性、抗粘连、底材润湿性和抗缩孔性等。下表列出了我们几个代表性产品的性能总结。在选择流平剂时需要根据配方要求来对流平剂选择，在达到最优化性能同时避免带来副作用，从而达到平衡。

表1 有机硅流平剂的综合性能汇总表

品种	流平性	相容性	滑度	低稳泡性	防缩孔	抗粘连	底材润湿	备注
XHG-230	¨¨¨¨	¨¨¨¨¨	¨¨¨¨¨	¨	¨¨¨¨¨	¨¨¨	¨¨¨¨	可重涂
XHG-230P	¨¨¨	¨¨¨	¨¨¨	¨¨¨¨	¨¨	¨¨	¨¨¨
XHG-2333	¨¨¨¨	¨¨¨¨¨	¨¨¨¨	¨	¨¨¨¨¨	¨¨¨	¨¨¨¨¨	可重涂
XHG-237	¨¨¨¨	¨¨¨¨	¨¨¨¨	¨¨¨	¨¨¨¨	¨¨¨¨	¨¨¨¨	可重涂
XHG-2410	¨¨	¨¨¨¨	¨¨¨¨¨	¨¨	¨¨¨¨¨	¨¨¨¨	¨¨¨¨¨	可重涂
XHG-2432	¨¨¨¨	¨¨¨	¨¨¨¨	¨¨¨	¨¨¨¨	¨¨¨¨	¨¨¨¨
XHG-2450	¨¨¨¨	¨¨¨¨	¨¨¨¨¨	¨	¨¨¨¨	¨¨¨	¨¨¨¨¨	可重涂
*XHG-245	¨¨¨¨¨	¨¨¨¨¨	¨	¨¨	¨¨¨¨¨	¨	¨¨¨¨¨
*XHG-270	¨¨¨¨	¨¨¨	¨	¨¨¨¨	¨¨¨¨	¨¨	¨¨¨¨

    这里有必要指出：具有优异底材润湿的助剂在涂料助剂领域有较大的潜在应用价值，正呈现逐步上升的趋势。随着环保压力的增大，水性木器漆的发展很快，具有高润湿性能、同时具有不稳泡性能的水性流平助剂有很大的应用价值。
  我们选择了XHG-2450和三种进口助剂进行了综合性能的比较

				XHG-2450	BYK-306	德谦-432		EFKA-3031
1	流平性(s)	4060丙烯酸体系		24	25	32		25
2	树脂相容性(105℃)	8030热塑性丙烯酸树脂	光泽度	124.0	144.9	134.0		111.0
		4060丙烯酸树脂	光泽度	114.1	110.2	105.8		119.3
3	消泡剂相容性	BYK141	光泽度	150.2	154.1	148.5		149.8
		EFKA2018	光泽度	149.5	147.8	150.2		150.5
4	蓝灰色漆浮色性能	罐内浮色(2天观察)		轻微、较好	少量浮色	轻微、较好		少量浮色
		浮色发花		较好、无发花	较好、无发花	较好、无发花		较好、无发花
5	重涂性	流平性(s)：涂膜干后5天不打磨重涂		32	45	57		42
6	滑度(N)静摩擦力	1天		XHG-367、EFKA3031相对较好，德谦432、BYK306相对较差
		3天		4	7	5	4
		5天		4	6	4	5
7	耐磨性(1000g/500r):mg			47.8	41.2	42.2	47.9

    对于这一类增滑流平助剂而言，诸多性能中相对而言比较重要的是相容性、平滑度和流平性。从以上数据可以看出，XHG-2450的性能丝毫不亚于进口助剂。

JWON

XHG-2450可作高端木器漆流平剂使用，有成本压力的朋友可以试用一下！